刚性联接双电机系统功率平衡控制策略

针对刚性联接双电机系统因参数摄动和负载变化导致的系统输出功率不均衡问题,基于转矩闭环矢量控制系统,提出了一种自抗扰模型预测(ADRC-MPCC)转矩交叉耦合功率平衡控制策略。首先,建立刚性联接双电机系统的统一数学模型,基于该模型分析了功率不平衡产生的原因;其次,通过确定合适的转矩反馈补偿系数,提高了系统中双电机的同步性能;最后,设计自抗扰控制器对转速环、磁链环和转矩环的扰动进行估计和补偿,并通过简化模型预测控制方法对逆变器开关状态进行选择,减少了控制器的运算时间。仿真与实验结果表明,提出的控制策略实现了参数摄动和负载扰动情况下刚性联接双电机系统的输出功率平衡,验证了功率平衡控制策略的有效性。

乘用车双电机冗余电动助力转向系统研究

为了提高电动助力转向系统的安全性以及可靠性,基于乘用车提出一种双电机冗余电动助力转向技术,采用转向执行双助力电机,可以从硬件上实现冗余,避免任意单电机发生故障时导致转向系统的失效,不仅可以满足转向系统对于轻便型、助力跟随性的要求,还可以减轻单个助力电机的负载提高电机的使用寿命。针对提出的问题,介绍了对双电机阻力转向系统整体结构及工作原理,并对其关键零部件进行分析论述。搭建双电机冗余系统仿真模型,双电机电流分配采用“一主一辅”的控制方式,并进行方向盘多种工况仿真验证。针对助力转向出现抖动问题,结合“扫频试验”,设计输出转矩超前滞后补偿方式进行相位校正补偿。通过实车试验验证了该算法的准确性和有效性。实验结果表明双冗余电动助力转向系统极大提高了转向力矩的稳定性,抑制其扰动性,有较好的助力效果,极大提高系统的可靠性和安全性。

混合转子永磁电机双风道冷却系统设计

混合转子永磁电机具有高功率密度的优势,但也导致电机散热空间和散热能力不足等问题。为此,根据其特有的转子结构提出一种双风道冷却系统,并采用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)的方法对电机温度场进行验证。首先,根据电机损耗和尺寸设计一个适合双风道的轴流风扇。其次,对不同进、出风口的结构参数进行仿真,对比和分析仿真结果,选出冷却性能较好的参数组合。最后对单风道和该参数组合下的双风道进行数值模拟,仿真结果表明,使用双风道冷却结构后电机散热能力显著提升。

基于混合粒子群的电动汽车转矩分配策略研究

针对双电机驱动系统电动汽车前、后轴电机转矩分配问题,利用Simulink与AVL-Cruise软件建立了双电机电动汽车整车模型;基于车辆构型特点建立双电机驱动系统效率数学模型,以双电机驱动系统的整体效率最高为优化目标,在前、后轴电机特性约束范围内通过混合粒子群算法,对转矩分配系数进行迭代优化研究。仿真结果表明,在单个工况点和连续运行工况下,混合粒子群算法的转矩分配策略能够实现合理的转矩分配满足车辆行驶的需求,在NEDC、CLTC-P、WLTC三种循环工况下,采用该策略的电动汽车续驶里程延长了11.71%、9.06%、9.46%,双电机电动汽车的经济性明显提升。

基于双驱动模型的雷达伺服控制系统设计

雷达伺服系统中天线转台需要较低的转速和较大的转矩,因此使用齿轮传动系统,但齿轮传动过程中齿隙的存在会降低伺服系统的性能。为满足雷达天线转台高性能的需求,设计并制作了基于双驱动模型的雷达伺服控制系统。首先对整个双驱系统的整体方案进行设计,阐述双电机消隙的原理,并对硬件和软件进行设计。最终通过硬件平台的搭建测试,双电机驱动伺服系统比单电机驱动伺服系统的性能有明显的提升。

基于滑模控制的双电机嵌入式同步系统

采用DSP TMS320F28335和FPGA XC4VLX60作为核心芯片,搭建了刚性轴连接的双电机速度同步控制的嵌入式系统。FPGA负责旋转变压器信号的解码和相电流信号的采集,并防止逆变器的上、下桥臂短路,DSP负责控制算法的实现,提高了系统的实时性和可靠性。基于矢量控制方法实现了永磁同步电机的运动控制,速度环采用滑模控制器,提高系统的鲁棒性,电流环采用交叉耦合控制器,保证两个电机的输出力一致。通过阶跃响应实验,当速度指令为500 r/min时,经过0.08 s电机反馈速度稳定在500 r/min,双电机的电流差异由启动时的0.75 A迅速稳定在0.29 A,验证了控制算法和嵌入式系统的有效性。

智能化电驱盖板拧紧装配系统设计与实现

在汽车整车生产制造过程中,电驱作为电动汽车的核心部件是标准化程度最高的装配部件,如何快速准确地完成电驱装配是整车装配质量重要的工艺环节。为进一步提升螺栓的拧紧效率及容错性能,本研究分析电驱盖板拧紧方案,并对拧紧顺序进行优化,设计基于PLC的机器人视觉协同工作的双工位加工模式,给出盖板拧紧系统软硬件设计方案并进行了现场测试。该系统自动化程度高、人机界面友好,相对于常规系统进一步提高了电驱装配质量,提升了生产效率。

采煤机牵引系统双电机功率平衡控制策略

随着采煤机装机功率和开采能力的提升,牵引系统控制效果及动态性能已成为影响采煤机工作稳定性的重要因素.目前,采煤机电牵引系统双电机控制策略多采用传统的主从控制,其同步性能存在滞后问题,容易导致牵引电机偏载.此外,系统在控制算法方面多采用传统PI控制,对于容易发生参数摄动及负载变化频繁的牵引系统而言,传统PI控制的控制性能不佳.为提高采煤机牵引系统驱动性能并实现牵引电机功率平衡,根据采煤机牵引系统结构,本文提出了一种基于自抗扰控制的转速主从、转矩交叉耦合控制的双电机控制策略,并对控制策略进行了仿真分析和实验研究.结果表明,本文所提出控制策略实现了牵引系统功率平衡并提升了系统的控制性能.

基于DSP的电动拖拉机开关磁阻电机双轮驱动系统

以TMS320LF2407 DSP控制器为核心,采用三相不对称半桥功率转换模块,以mos管为主开关器件,利用光电传感器检测电机位置和电机相电流,设计了一套电动农用拖拉机开关磁阻电机双轮驱动系统。实验结果表明:所设计的开关磁阻电机双轮驱动系统可以实现电动农用拖拉机运行过程中的差速控制,且系统运行比较稳定,提高了电动农用拖拉机的行驶性能。

双电机耦合驱动系统构型分层设计方法

双电机耦合驱动系统可实现无动力中断模式切换和不同负载下的高效驱动,显著提高纯电动汽车的动力性和经济性。因其具有多自由度、多源驱动等特性,导致构型设计无规律可循。本文采用功能分析法研究双电机耦合驱动系统构型的功能生成及结构衍生过程,提出包含功能生成及结构衍生的分层设计方法。建立以子机构为基本单元的图论模型,基于运动干涉判断路径可耦合条件,通过路径叠加,获取满足功能需求的操纵序列。提出由基本构型到齿轴构型、齿轴构型到具体构型的逐级结构衍生方法。最后以某电动商用车为例,选取优选方案进行参数设计并仿真分析。与原车相比,C-WTVC工况下该类方案的百公里耗电量降低了8.97%,0-50 km/h的加速时间缩短了8.9 s。

电动拖拉机双电机驱动系统的设计及试验研究

针对现阶段电动拖拉机在设计和参数优化中过多地考虑静态指标、忽视电源的高效区域分布和不完整等问题,提出了一种电动拖拉机双电机功率耦合驱动系统(DMPCS),并进行电动拖拉机双电机动力耦合驱动系统的结构设计。同时,基于粒子群优化和动态规划算法的双层协同参数优化方法进行参数优化,通过ADAMS和Simulink进行系统仿真与验证。仿真分析表明,优化后的驱动系统能够满足动力需求。田间试验结果表明:优化后的驱动系统能够满足动力需求,整机的驱动效率提高了12.19%,整机功率提高了1.5倍,工作里程提高16.3%,能源消耗减少。研究结果表明:以双电机功率耦合驱动系统为核心的试验台和实车能够同时满足各种动力性和经济性验证指标,可以为电动拖拉机驱动系统的设计提供技术支持。

基于命令滤波反步法的双电机离散同步控制

针对双电机伺服系统同步控制精度问题,在命令滤波的基础上设计离散跟踪与同步控制方案。通过建立双电机系统离散动力学方程,降低了命令滤波器反步法设计过程中的计算难度,还能同时处理虚拟控制信号。在控制器设计中定义补偿信号消除误差,进而提高跟踪性能。结果表明,神经网络可以高效处理电机运行中轴转矩或齿隙等带来的非线性扰动。最终通过Lyapunov分析控制方法的稳定性,结果表明双电机伺服系统在该控制器作用下具有良好的跟踪及同步性能。

基于模糊RBF-PID的张紧装置电机控制研究

为解决某航炮射击时供弹系统易拥弹问题,设计双电机张紧装置,采用模糊控制方法与径向基神经网络相结合的控制算法对传统PID耦合控制器进行优化,提高两个电机的速度同步性能。通过仿真试验表明:该方案对双电机同步性能提升明显,对现有装备升级改造具有参考价值。

适用于某雷达的五桥臂逆变器双永磁电机控制

永磁同步电机具有功率密度高、结构简单、体积小、可靠性高等优点,在军工、航天、电动汽车以及风力发电等领域得到了广泛的应用。五桥臂电压源逆变器驱动双永磁同步电机是一种较好的容错控制方案,具有提高系统可靠性、开关器件少、成本低等优点。论文介绍了一种基于五桥臂电压源逆变器驱动双永磁同步电机的控制方法,针对传统半周期调制策略存在每台电机有效电压矢量作用时间最长为控制周期一半的问题,提出一种占空比校正策略,在不增加任何硬件电路且公共桥臂脉冲宽度满足两个电机在一个控制周期内要求的前提下,首先对两台电机有效矢量进行合理分配,提高了电机最大有效矢量作用时间,然后再均匀分配零矢量,从而在实现双电机容错控制的前提下,进而提高了两台电机直流母线电压利用率。仿真结果验证了该控制方法的正确性和有效性。

基于PMAC的数控铣齿机双电机消隙技术研究

螺旋锥齿轮铣齿机在数控加工过程中经常出现冲击和振荡等现象,严重影响齿轮加工精度。研究发现伺服传动系统中存在的齿隙非线性问题对铣齿机的加工精度、可靠性和稳定性有较大影响。通过比较消除齿隙方法,提出一种基于PMAC运动控制器的铣齿机传动系统双电机消隙方法。对双电机消隙的基本原理以及消除间隙的过程进行分析,并且根据双电机消隙原理设计试验流程;搭建基于“IPC+PMAC运动控制器”的双电机驱动应用系统,并在PMAC IDE中进行相关配置;最后基于上、下位机结构配置的数控系统试验装置,进行试验验证。试验结果表明:所提方法能够有效抑制齿隙非线性的干扰、提高系统的稳定性,证明所提双电机伺服消隙方案的可靠性。

双电机串并联式混合动力系统解析

随着新能源汽车行业的发展,市场上涌现出了不同架构的插电式混合动力汽车(PHEV)和非插电式混合动力汽车(HEV)。双电机串并联式混合动力系统具有架构简洁、动力强劲、节能环保、可适应多种工况等优点,近年来得到了各大汽车企业和市场的认可。本文详细介绍双电机串并联混合动力系统的布置方式、关键零部件,分析其主要工作模式,对混合动力汽车的开发工作提供指导。

回转窑双直流传动调速系统的设计及应用

水泥回转窑直流调速系统的合理设计关系到回转窑的稳定运行,某6 000t/d水泥熟料生产线采用双直流传动调速系统,配置1台三绕组整流变压器及2台直流调速装置。整流变压器一次侧绕组接成三角形,二次侧绕组中,一个接成三角形,另一个接成星形,2台直流调速装置直接向2台直流电机供电。通过计算整流变压器容量、直流调速装置启动电枢电流,进行直流调速装置及主断路器等设备的选型。DCS控制系统负责双直流调速系统的测量、控制和保护。双直流传动调速系统自运行以来,各项考核指标均优于合同要求,适用于5 000t/d及以上规模水泥熟料生产线。

基于反步法的双电机同步联动伺服系统自适应鲁棒控制

针对具有未知传动齿隙的伺服系统,采用双电机同步联动消除齿隙,分别施加偏置力矩,在系统参数未知、存在未建模动态及外界扰动的情况下,设计了基于反步法的自适应鲁棒控制器。该控制器包括基于模型参数在线估计的自适应补偿、稳定反馈和鲁棒控制三部分。通过逐步选择控制系统Lyapunov函数,使得系统闭环控制系统信号有界,且跟踪误差在任意期望的精度内。理论证明和仿真分析验证了算法的有效性。

基于变偏置力矩的双电机系统消隙控制方法研究

针对双电机驱动控制系统,提出一种基于电机电流的变偏置力矩消隙控制方法,根据电机的负载电流值及设定的转换函数w,动态输出偏置力矩以实现消隙控制与共同驱动控制之间的转换。同时,给出了转换函数中电流设定值的选取方法,该选取方法简便可行,为工程实际应用提供了理论依据。建立双电机驱动系统仿真模型对控制方法的有效性进行验证,仿真结果表明,采用变偏置力矩控制的双电机系统能够消除传动间隙;通过合理选取转换函数中的电流设定值,可降低静态下的电机间偏置力矩,从而降低系统能耗;偏置力矩的动态输出提高了双电机驱动系统的力矩输出能力。

单逆变器驱动双永磁同步电机断相容错控制策略

为保障单逆变器控制双表贴式永磁同步电机(surface-mounted permanent magnet synchronous motor,SPMSM)在发生断相故障后系统的安全可靠运行,该文提出一种单逆变器表贴式双永磁同步电机系统绕组断相故障容错控制策略。首先根据断相后的电机电压电流关系,设计一种用于单逆变器双永磁同步电机的绕组断相故障容错拓扑。在此基础上,为保证双永磁同步电机系统稳定运行,利用端口电压调整策略,满足双永磁同步电机的拓扑约束。仿真和实验结果表明,所提容错控制策略可确保单逆变器控制双电机系统在某一电机发生断相故障时仍然稳定运行。